DE102018117470A1 - Method for determining the thickness and refractive index of a layer - Google Patents

Method for determining the thickness and refractive index of a layer Download PDF

Info

Publication number
DE102018117470A1
DE102018117470A1 DE102018117470.5A DE102018117470A DE102018117470A1 DE 102018117470 A1 DE102018117470 A1 DE 102018117470A1 DE 102018117470 A DE102018117470 A DE 102018117470A DE 102018117470 A1 DE102018117470 A1 DE 102018117470A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
determining
refractive index
shape feature
procedure according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018117470.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Nils Langholz
Jakob Haarstrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Microscopy GmbH filed Critical Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority to DE102018117470.5A priority Critical patent/DE102018117470A1/en
Priority to PCT/EP2019/069211 priority patent/WO2020016284A1/en
Priority to CN201980048346.XA priority patent/CN112437867B/en
Priority to US17/260,356 priority patent/US11371831B2/en
Publication of DE102018117470A1 publication Critical patent/DE102018117470A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/04—Measuring microscopes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G01N2021/4126—Index of thin films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zur Bestimmung von Dicke und Brechzahl einer Schicht (6), die sich auf einem Substrat (26) befindet, wobei die Schicht (6) zum Substrat (26) eine Schichtgrenzfläche 30 und eine vom Substrat (26) abgewandte Schichtoberseite (28) hat, werden folgende Schritte ausgeführt: konfokales mikroskopisches Abbilden der Schicht (6) entlang einer optischen Achse (8), das Bestimmen einer längs der optischen Achse 8 aufgelösten Punktbildverwaschungsfunktion an der Schichtgrenzfläche (30) und der Schichtoberseite (28), ermitteln einer scheinbaren Dicke der Schicht an einem lateralen Ort der Schicht aus einem Abstand zweier Maxima der Punktbildverwaschungsfunktion, ermitteln einer Verbreiterung eines Maximums, das die Punktbildverwaschungsfunktion an der Schichtgrenzfläche (30) hat, relativ zu einer Breite des gleichen Maximums, das die Punktbildverwaschungsfunktion an der Schichtoberseite (28) hat, am lateralen Ort und Bestimmen von Dicke und Brechzahl der Schicht (6) am lateralen Ort aus der scheinbaren Dicke und der Verbreiterung.

Figure DE102018117470A1_0000
In a method for determining the thickness and refractive index of a layer (6) which is located on a substrate (26), the layer (6) relative to the substrate (26) having a layer interface 30 and an upper side (28) of the layer facing away from the substrate (26) ), the following steps are carried out: confocal microscopic imaging of the layer (6) along an optical axis (8), the determination of a point image washing function at the layer interface (30) and the layer top (28) resolved along the optical axis 8, determination of an apparent Thickness of the layer at a lateral location of the layer from a distance between two maxima of the point image washing function, determine a broadening of a maximum that the point image washing function has at the layer interface (30) relative to a width of the same maximum that the point image washing function on the layer top (28 ) at the lateral location and determining the thickness and refractive index of the layer (6) at the late real place from the apparent thickness and widening.
Figure DE102018117470A1_0000

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung von Dicke und Brechzahl mindestens einer Schicht, die auf einem Substrat liegt.The invention relates to a method for determining the thickness and refractive index of at least one layer that lies on a substrate.

Die Schichtdickenmessung ist eine häufige Aufgabe. Für eine optische Schichtdickenmessung ist in der Regel die Kenntnis der Brechzahl der Schicht nötig. Diese muss im Stand der Technik in separaten Messverfahren ermittelt werden. Z. B. kann bei an einer Stelle bekannter Schichtdicke die Brechzahl des Schichtmaterials aus einer optischen Messung bestimmt werden und für die Schichtdickenmessung an anderer Stelle herausgezogen werden.Layer thickness measurement is a common task. Knowledge of the refractive index of the layer is generally necessary for an optical layer thickness measurement. In the prior art, this must be determined in separate measuring methods. For example, if the layer thickness is known at one point, the refractive index of the layer material can be determined from an optical measurement and extracted at another point for the layer thickness measurement.

Nützt man Interferenzeffekte zur optischen Schichtdickenmessung, müssen im Stand der Technik in der Regel spektral aufgelöste Reflexionsmessungen durchgeführt werden, damit aus der Position von mindestens drei lokalen Extremata sowohl Brechzahl als auch Schichtdicke bestimmt werden kann. Die spektralaufgelöste Messung ist technisch aufwendig, insbesondere da die notwendige spektrale Auflösung sehr hoch ist. Da im Nenner der verwendeten Berechnungsformel eine Wellenlängendifferenz steht, gibt es darüber hinaus die Anforderung, dass sich die verwendeten Wellenlängen möglichst stark unterscheiden. Das erhöht den technischen Aufwand. Eine weitere Möglichkeit, Schichtdicke und Brechzahl zu ermitteln, ist die Ellipsometrie. Aus der US 2004/0085544 A1 ist ein ellipsometrisches Verfahren bekannt, um Schichten zu charakterisieren und dabei Brechzahl und Schichtdicke zu ermitteln. Einen ähnlichen Ansatz schildert die EP 0814318 A2 . Jedoch sind auch hier eine spektral aufgelöste Messung und zudem eine Vielzahl von Annahmen über die Probe nötig.If interference effects are used for optical layer thickness measurement, spectrally resolved reflection measurements generally have to be carried out in the prior art so that both the refractive index and the layer thickness can be determined from the position of at least three local extremates. The spectrally resolved measurement is technically complex, especially since the necessary spectral resolution is very high. Since there is a wavelength difference in the denominator of the calculation formula used, there is also the requirement that the wavelengths used differ as much as possible. This increases the technical effort. Another option for determining the layer thickness and refractive index is ellipsometry. From the US 2004/0085544 A1 an ellipsometric method is known for characterizing layers and thereby determining the refractive index and layer thickness. She describes a similar approach EP 0814318 A2 , However, here too, a spectrally resolved measurement and a multitude of assumptions about the sample are necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Bestimmung von Schichtdicke und Brechzahl einer Probe anzugeben, das keine spektrale Analyse benötigt.The invention is based on the object of specifying a method for determining the layer thickness and refractive index of a sample which does not require spectral analysis.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen.The invention is defined in claim 1. The dependent claims relate to preferred further developments.

Im Verfahren werden Dicke und Brechzahl einer Schicht an mindestens einem lateralen Ort bestimmt, die sich auf einem Substrat befindet. Die Schicht hat zwei Flächen, nämlich zum Substrat hin eine Schichtunterseite und vom Substrat abgewandt eine Schichtoberseite. Diese Schichtoberseite kann, muss jedoch nicht eine Oberfläche sein, die freiliegt. Die Schicht kann also Bestandteil eines Mehrschichtsystems sein und insbesondere auch eine innenliegende Schicht sein. Die Schicht wird konfokal mikroskopisch entlang einer optischen Achse in mehreren axialen Positionen abgebildet. Aus diesen Abbildungen der beiden Flächen wird jeweils eine Intensitätsverteilung längs der optischen Achse erfasst, z. B. die Punktbildverwaschungsfunktion (nachfolgend auch „z-PSF“). Dazu wird die z-Position der Objektebene um die Fläche herum variiert, z. B. in mindestens drei axiale Positionen der Objektebene abgebildet. Der axiale Abstand, also der Unterschied zwischen erster axialer Lage eines Haupt- oder Nebenmaximums der Intensitätsverteilung an der Schichtoberseite und zweiter axialer Lage desselben Haupt- oder Nebenmaximums an der Schichtunterseite, kodiert eine scheinbare Dicke der Schicht. Zudem erfolgt ein Vergleich eines Formmerkmales zwischen den Intensitätsverteilungen, das an Schichtober- und -unterseite verschiedene Werte hat. Dies erlaubt dann Dicke und Brechzahl der Schicht zu ermitteln.The method determines the thickness and refractive index of a layer at at least one lateral location that is located on a substrate. The layer has two surfaces, namely an underside of the layer towards the substrate and an upper side of the layer facing away from the substrate. This top side of the layer can, but need not, be an exposed surface. The layer can therefore be part of a multilayer system and in particular can also be an inner layer. The layer is confocally imaged microscopically along an optical axis in several axial positions. From these images of the two surfaces, an intensity distribution along the optical axis is recorded, e.g. B. the point spread function (hereinafter also "z-PSF"). To do this, the z position of the object plane around the surface is varied, e.g. B. mapped in at least three axial positions of the object plane. The axial distance, i.e. the difference between the first axial position of a main or secondary maximum of the intensity distribution on the top of the layer and the second axial position of the same main or secondary maximum on the underside, encodes an apparent thickness of the layer. In addition, there is a comparison of a shape feature between the intensity distributions, which has different values on the top and bottom of the layer. This then allows the thickness and refractive index of the layer to be determined.

Eine Option für das Formmerkmal ist eine Verbreiterung jeweils des gleichen Maximums. Eine andere ist der Abstand von jeweils gleichen Maxima.An option for the shape feature is a broadening of the same maximum in each case. Another is the distance from the same maxima.

In der ersten Option wird eine Breite eines Maximums (z. B. das Hauptmaximums) ausgewertet. Es wird eine relative Verbreiterung der Intensitätsverteilung, z. B. der Punktbildverwaschungsfunktion, bestimmt, nämlich Bezug genommen zu einer Breite, die das gleiche Maximum an der anderen Schichtgrenzfläche hat.In the first option, a width of a maximum (e.g. the main maximum) is evaluated. There is a relative broadening of the intensity distribution, e.g. B. the point image washing function, determined, namely referred to a width that has the same maximum at the other layer interface.

In der zweiten Option wird ein Abstand von Maxima, die in den Intensitätsverteilungen vorliegen, ausgewertet. Hierbei kann es sich um einen Abstand zwischen einem Hauptmaximum und einem Nebenmaximum handeln oder um einen Abstand zwischen Nebenmaxima. Auch hier wird ein relativer Wert gebildet, indem die Änderung bestimmt wird zwischen dem Abstand der Maxima, welcher in der zweiten Punktbildverwaschungsfunktion auftritt, relativ zum Abstand der selben Maxima, welche die erste Punktbildverwaschungsfunktion an der Schichtoberseite hat.In the second option, a distance from maxima that are present in the intensity distributions is evaluated. This can be a distance between a main maximum and a secondary maximum or a distance between secondary maxima. Here, too, a relative value is formed by determining the change between the distance between the maxima that occurs in the second point-image washing function and the distance between the same maxima that the first point-image washing function has on the top of the layer.

In weiteren Optionen kann die relative Intensität von Nebenmaxima oder auch die Seite, auf die Maxima sich befinden, herangezogen werden.In further options, the relative intensity of secondary maxima or the side on which the maxima are located can be used.

Jede Option entspricht einem Ausführungsbeispiel.Each option corresponds to an embodiment.

Entscheidend ist, dass an dem konkreten konfokalen System eine Kalibrierkurve bestimmt werden kann. Welche Formmerkmale sich am besten eignen, kann z. B. von der numerischen Apertur des Objektivs oder auch der Wellenlänge abhängen.It is crucial that a calibration curve can be determined on the specific confocal system. Which shape features are best suited, z. B. depend on the numerical aperture of the lens or the wavelength.

Die Erfindung nutzt den Umstand, dass die scheinbare Dicke durch den Abstand z. B. der Hauptmaxima der axialen Intensitätsverteilung an den beiden Flächen gegeben ist. Diese scheinbare Schichtdicke kann in die tatsächliche Schichtdicke umgerechnet werden, wenn man die Brechzahl kennt. Die relative Änderung eines Formmerkmals derlntensitätsverteilung, z. B. der Breite des Hauptmaximums der Intensitätsverteilung, für Schichtober- und -unterseite erlaubt es, die Brechzahl zu ermitteln. An der Schichtoberseite ist die Intensitätsverteilung schmaler, beispielsweise beugungsbegrenzt. An der Schichtunterseite reflektiertes Licht zeigt hingegen eine Intensitätsverteilung mit deutlichen Verzerrungen und damit geänderten Formmerkmalen, beispielsweise durch sphärische Fehler. A priori könnte man nicht annehmen, dass diese geänderten Formmerkmale es erlauben, die Brechzahl zu ermitteln. Die Erfinder erkannten jedoch, dass die Breite der Intensitätsverteilung zwar mit der Schichtdicke steigt, aber nicht proportional zur Schichtdicke ist. Die scheinbare Schichtdicke ist hingegen proportional zur Schichtdicke. Besonders deutlich wird dies, wenn man die Abhängigkeit vom anderen Parameter, nämlich von der Brechzahl betrachtet: Die scheinbare Schichtdicke ist invers proportional zur Brechzahl, sinkt also mit steigender Brechzahl. Die Abbildungsfehler, und damit z. B. auch die Breite der Intensitätsverteilung, hingegen steigen mit steigender Brechzahl (wenn auch nicht unbedingt proportional).The invention takes advantage of the fact that the apparent thickness by the distance z. B. the main maxima of the axial intensity distribution on the two surfaces is given. This apparent layer thickness can be converted into the actual layer thickness can be converted if you know the refractive index. The relative change in a shape characteristic of the intensity distribution, e.g. B. the width of the main maximum of the intensity distribution for the upper and lower layers allows the refractive index to be determined. The intensity distribution on the top of the layer is narrower, for example diffraction-limited. In contrast, light reflected on the underside of the layer shows an intensity distribution with clear distortions and thus changed shape features, for example due to spherical errors. A priori, one could not assume that these changed shape features make it possible to determine the refractive index. However, the inventors recognized that the width of the intensity distribution increases with the layer thickness, but is not proportional to the layer thickness. In contrast, the apparent layer thickness is proportional to the layer thickness. This becomes particularly clear when one looks at the dependency on the other parameter, namely the refractive index: the apparent layer thickness is inversely proportional to the refractive index, so it decreases with increasing refractive index. The aberrations, and thus z. B. also the width of the intensity distribution, on the other hand increase with increasing refractive index (although not necessarily proportional).

Wenn man z. B. bei einer Schicht eine scheinbare Schichtdicke von 100 µm misst (Abstand der Hauptmaxima), dann kann dieser Wert z. B. durch eine 150 µm dicke Glasschicht mit n = 1,5 hervorgerufen werden, aber auch durch eine 200 µm Schicht mit n = 2. Ohne Betrachtung der Form der Intensitätsverteilung kann man das nicht unterscheiden. Betrachtet man die Breite, dann steigt diese sowohl durch die Erhöhung der realen Dicke (von 150 µm auf 200 µm) als auch durch die Erhöhung der Brechzahl von 1,5 und 2,0. Die Intensitätsverteilung muss also ganz deutlich breiter sein (wie stark hängt von den optischen Parametern, wie z. B. der numerischen Apertur ab).If you e.g. B. with a layer measures an apparent layer thickness of 100 microns (distance of the main maxima), then this value can e.g. B. can be caused by a 150 µm thick glass layer with n = 1.5, but also by a 200 µm layer with n = 2. Without considering the shape of the intensity distribution, one cannot distinguish this. Looking at the width, it increases both due to the increase in the real thickness (from 150 µm to 200 µm) and the increase in the refractive index of 1.5 and 2.0 , The intensity distribution must therefore be significantly wider (how strongly depends on the optical parameters, such as the numerical aperture).

Daraus folgt, dass die beiden gemessenen Größen, nämlich Unterschied der axialen Lage (scheinbare Schichtdicke) und geändertes Formmerkmal, z. B. Verbreiterung des Maximums, voneinander unabhängig sind und damit die Ermittlung zweier unabhängiger physikalischer Parameter, nämlich der (tatsächlichen) Schichtdicke und der Brechzahl, erlauben.It follows that the two measured quantities, namely the difference in the axial position (apparent layer thickness) and the changed shape feature, e.g. B. broadening of the maximum, are independent of each other and thus allow the determination of two independent physical parameters, namely the (actual) layer thickness and the refractive index.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass es mit bestehenden konfokalen Mikroskopen ohne technische Änderungen an Optik oder Beleuchtung durchgeführt werden kann. Insbesondere ist die gleichzeitige Messung von Schichtdicke und Brechzahl mit einer einzigen monochromatischen Lichtquelle möglich.A particular advantage of the method is that it can be carried out with existing confocal microscopes without technical changes to the optics or lighting. In particular, the simultaneous measurement of layer thickness and refractive index is possible with a single monochromatic light source.

Das Verfahren kann natürlich an verschiedenen lateralen Orten wiederholt werden, um eine laterale Charakterisierung von Schichtdicke und Brechzahl der Schicht zu erreichen. Hierdurch kann eine Bildgebung erhalten werden. Auch kann eine Schicht eines Mehrschichtsystems analysiert werden. Auf diese Weise kann schichtweise ein solches System hinsichtlich Dicken und Brechzahlen der Schichten analysiert werden.The method can of course be repeated at different lateral locations in order to achieve a lateral characterization of the layer thickness and refractive index of the layer. In this way, imaging can be obtained. A layer of a multilayer system can also be analyzed. In this way, such a system can be analyzed layer by layer with regard to the thicknesses and refractive indices of the layers.

Eine besonders einfache Umrechnung der Verbreiterung (oder der Änderung des Abstandes der Maxima) in Schichtdicke und Brechzahl kann für ein gegebenes Objektiv mittels einer Umrechungskurve erhalten werden. Diese Umrechungskurve kann entweder zuvor experimentell bestimmt werden, oder aus Optiksimulationen errechnet werden.A particularly simple conversion of the broadening (or the change in the distance between the maxima) into layer thickness and refractive index can be obtained for a given lens by means of a conversion curve. This conversion curve can either be determined experimentally beforehand, or calculated from optical simulations.

Sowohl das Ermitteln der axialen Lagen des Haupt- oder Nebenmaximums als auch der Werte des Formmerkmals der Intensitätsverteilung an Schichtunter- und -oberseite kann jeweils das Aufnehmen eines sogenannten z-Stapels umfassen. Hierunter wird verstanden, dass am lateralen Ort die konfokale Abbildung mit verschiedenen axialen Fokuspositionen durchgeführt wird. In seiner Mindestausführung umfasst der z-Stapel drei verschiedene axiale Positionen. Ergänzend kann optional auch eine Modellformkurve für die Intensitätsverteilung eingesetzt werden, um aus den Werten des z-Stapels die Intensitätsverteilung zu rekonstruieren. Dieser Modellformkurve kann beispielsweise das optische Verhalten des abbildenden Systems zugrunde gelegt werden, welches beispielsweise an einer Spiegelfläche in einer Referenzmessung ermittelt wird, was beispielsweise bereits im Werk bei der Herstellung der Vorrichtung erfolgen kann, mit der die konfokale Abbildung durchgeführt wird.Both the determination of the axial positions of the main or secondary maximum and the values of the shape feature of the intensity distribution on the underside and top of the layer can each include recording a so-called z-stack. This is understood to mean that the confocal imaging is carried out at the lateral location with different axial focus positions. In its minimum version, the z-stack comprises three different axial positions. In addition, a model shape curve can optionally be used for the intensity distribution in order to reconstruct the intensity distribution from the values of the z-stack. This model shape curve can be based, for example, on the optical behavior of the imaging system, which is determined, for example, on a mirror surface in a reference measurement, which can be done, for example, at the factory during the manufacture of the device with which the confocal imaging is carried out.

Das Ermitteln der axialen Lagen des Haupt- oder Nebenmaximums kann aber auch ohne z-Stapel, nämlich durch eine kontinuierliche Verschiebung der axialen Lage der konfokalen Abbildung, also der Objektebene, aus der die konfokale Abbildung erfolgt, vorgenommen werden. Auf diese Weise kann das Intensitätsmaximum einfach aufgefunden werden.However, the determination of the axial positions of the main or secondary maximum can also be carried out without a z-stack, namely by continuously shifting the axial position of the confocal image, that is to say the object plane from which the confocal image takes place. In this way, the maximum intensity can be found easily.

Die Ermittlung des Wertes des Formmerkmals kann gleichermaßen ohne z-Stapel erfolgen, beispielsweise indem zwei z-Positionen, die symmetrisch zur ermittelten axialen Lage des Maximums gewählt werden, angefahren werden und daraus die Intensitätswerte der zugeordneten Positionen erhalten wird. Diese Werte können bereits in Ausführungsformen genügen, um den Wert des Formmerkmals mit ausreichender Genauigkeit zu erfassen oder als Wert des Formmerkmals selbst dienen.The determination of the value of the shape feature can likewise take place without a z stack, for example by moving to two z positions, which are selected symmetrically to the determined axial position of the maximum, and from this the intensity values of the assigned positions are obtained. These values can already suffice in embodiments in order to detect the value of the shape feature with sufficient accuracy or serve as the value of the shape feature itself.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below not only in the specified combinations but also in other combinations or in Can be used alone without leaving the scope of the present invention.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. Von den Figuren zeigen:

  • 1 eine Schemadarstellung eines konfokalen Mikroskops,
  • 2 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Messen der Dicke und Brechzahl einer Schicht mit dem Mikroskop der 1 und
  • 3A bis 4B z-PSFs, die im Verfahren der 2 verwendet werden.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, which likewise disclose features essential to the invention. These exemplary embodiments are only illustrative and are not to be interpreted as restrictive. For example, a description of an exemplary embodiment with a large number of elements or components should not be interpreted to mean that all of these elements or components are necessary for implementation. Rather, other exemplary embodiments can also contain alternative elements and components, fewer elements or components or additional elements or components. Elements or components of different execution examples can be combined with one another, unless stated otherwise. Modifications and modifications, which are described for one of the exemplary embodiments, can also be applicable to other exemplary embodiments. To avoid repetitions, the same or corresponding elements in different figures are given the same reference numerals and are not explained several times. From the figures show:
  • 1 a schematic representation of a confocal microscope,
  • 2 a flowchart for a method for measuring the thickness and refractive index of a layer with the microscope of 1 and
  • 3A to 4B e.g. -PSFs involved in the process of 2 be used.

1 zeigt schematisch ein konfokales Mikroskop 2 mit dem eine auf einem Probentisch 4 angeordnete Schicht 6 hinsichtlich Schichtdicke und Brechzahl analysiert, d. h. gemessen wird. Das konfokale Mikroskop 2 bildet die Schicht 6 in Auflichtmikroskopie längs einer optischen Achse 8 ab. Dazu weist es ein Objektiv 10 und eine nachgeordnete Tubuslinse 12 auf, welche mittels eines Pinholes 14 eine konfokale Abbildung vornehmen und die konfokal detektierte Strahlung mit einem Detektor 16 erfassen. Ein Scanner 18 verschiebt den lateralen Ort, von dem die Strahlung konfokal detektiert wird, quer zur optischen Achse 8 über die Schicht 6. 1 shows schematically a confocal microscope 2 with the one on a sample table 4 arranged layer 6 analyzed in terms of layer thickness and refractive index, ie measured. The confocal microscope 2 forms the layer 6 in reflected light microscopy along an optical axis 8th from. To do this, it has a lens 10 and a downstream tube lens 12 on which by means of a pinhole 14 make a confocal image and the confocal radiation detected with a detector 16 to capture. A scanner 18 shifts the lateral location from which the radiation is confocally detected across the optical axis 8th over the layer 6 ,

Durch eine Verstellung des Objektivs 10 oder des Probentisches 4 kann zudem die z-Koordinate, also die Objektebene, zu welcher eine Ebene, in der das Pinhole 14 steht, konjugiert ist, längs der optischen Achse 8 verstellt werden. Eine Beleuchtung der Schicht 6 erfolgt über einen Strahlteiler 20, der in Abbildungsrichtung dem Scanner 18 nachgeordnet ist und der Beleuchtungsstrahlung aus einer Lichtquelle 22 einkoppelt. Das gesamte Mikroskop 2 wird von einem Steuergerät 24 gesteuert, das mit den entsprechenden Einheiten über gestrichelt eingezeichnete Steuerleitungen verbunden ist. In der Darstellung der 1 ist eine Variante gezeigt, bei der die Tiefenverstellung, d. h. die Verstellung längs der optischen Achse 8, durch eine Verstellung des Objektivs 10 erfolgt. Dies ist rein exemplarisch.By adjusting the lens 10 or the sample table 4 can also be the z coordinate, i.e. the object plane, to which a plane in which the pinhole 14 stands, is conjugated, along the optical axis 8th be adjusted. Illumination of the layer 6 takes place via a beam splitter 20 the scanner in the imaging direction 18 is subordinate and the illuminating radiation from a light source 22 couples. The entire microscope 2 is from a control unit 24 controlled, which is connected to the corresponding units via dashed control lines. In the representation of the 1 a variant is shown in which the depth adjustment, ie the adjustment along the optical axis 8th , by adjusting the lens 10 he follows. This is purely exemplary.

Die Schicht 6 befindet sich über oder (wie dargestellt) direkt auf einem Substrat 26 und weist eine dem Substrat 26 zugeordnete Schichtunterseite 30 und eine dem Objektiv 10 zu- und damit dem Substrat 26 abgewandte Schichtoberseite 28 auf.The layer 6 is located above or (as shown) directly on a substrate 26 and has one on the substrate 26 assigned layer underside 30 and one the lens 10 to and thus the substrate 26 facing away from the top of the layer 28 on.

Das konfokale Mikroskop 2 ist als Auflichtmikroskop ausgebildet, das in der dargestellten Bauweise scannend ausgeführt ist. Diese Eigenschaften sind jedoch optional. Das Mikroskop 2 kann insbesondere, wenn lediglich an einem Ort der Schicht 6 Brechzahl und Schichtdicke ermittelt werden sollten, auch ohne den Scanner 18 ausgeführt werden.The confocal microscope 2 is designed as a reflected light microscope, which is designed to scan in the construction shown. However, these properties are optional. The microscope 2 can be especially if only at one location of the layer 6 Refractive index and layer thickness should be determined, even without the scanner 18 be carried out.

Zum Ermitteln der Schichtdicke d der Schicht 6 und der Brechzahl n der Schicht 6 wird das in 2 schematisch dargestellte Verfahren ausgeführt. In einem Schritt S1 wird die Schicht 6 aus einen Ort, z. B. bei fester Einstellung des optionalen Scanners 18, konfokal abgebildet, wobei die Tiefeneinstellung längs der optischen Achse 8 auf die Schichtoberseite 28 gestellt ist. Anschließend wird in einem Schritt S2 die axiale Intensitätsverteilung in Form der z-PSF an der Schichtoberseite 28 bestimmt. Dazu wird in einem z-Stack um die Schichtoberseite 28 für mehrere z-Positionen, z. B. drei, fünf oder mehr Positionen, die Intensität bestimmt. Die z-Lage der Schichtoberseite 28 kann zuvor anhand des dort vorhandenen Brechzahlsprunges, der einen Reflex verursacht, ermittelt und so grob angefahren werden.To determine the layer thickness d the layer 6 and the refractive index n of the layer 6 will that in 2 schematically illustrated method executed. In one step S1 becomes the layer 6 from a place, e.g. B. with a fixed setting of the optional scanner 18 , confocal, the depth setting along the optical axis 8th to the top of the layer 28 is posed. Then in one step S2 the axial intensity distribution in the form of the z-PSF on the top of the layer 28 certainly. This is done in a z stack around the top of the layer 28 for several z positions, e.g. B. three, five or more positions, the intensity determines. The z position of the top of the layer 28 can be determined beforehand on the basis of the refractive index jump there, which causes a reflex, and can be approached roughly.

Der dadurch erhaltene Kurvenverlauf für die z-PSF ist in 3A dargestellt. Die z-PSF ist als Kurve aus einem Hauptmaximum und nachgeordneten Nebenmaxima gezeigt und durch die erwähnte z-Variation längs der optischen Achse 8.The resulting curve for the z-PSF is in 3A shown. The z-PSF is shown as a curve consisting of a main maximum and subordinate secondary maxima and by the aforementioned z-variation along the optical axis 8th ,

Anschließend wird in einem Schritt S3 die Schicht 6 an der Schichtunterseite 30 abgebildet. Auch hierzu wird die z-PSF bestimmt. Dies erfolgt in einem Schritt S4. Die erhaltene z-PSF ist in 3B gezeigt.Then in one step S3 the layer 6 on the underside of the layer 30 displayed. The z-PSF is also determined for this. This is done in one step S4 , The z-PSF obtained is in 3B shown.

Der Abstand gleicher Maxima in der z-PSF für die beiden Flächen, nämlich die Schichtoberseite 28 und die Schichtunterseite 30, ergibt eine scheinbare Schichtdicke d'. Diese wird in einem Schritt S5 ermittelt. Zweckmäßigerweise verwendet man hierbei das Hauptmaximum.The distance of equal maxima in the z-PSF for the two surfaces, namely the top of the layer 28 and the bottom of the layer 30 , gives an apparent layer thickness d '. This is done in one step S5 determined. The main maximum is expediently used here.

Nun wird ausgewertet, inwiefern sich die z-PSFs an der Schichtunterseite 30 und der Schichtoberseite 28 unterscheiden. Dazu gibt es zwei Alternativen.Now it is evaluated to what extent the z-PSFs are on the underside of the layer 30 and the Layer top 28 differ. There are two alternatives.

In einer Variante I wird in einem Schritt S6a der Abstand zwischen gleichen Maxima in der z-PSF hinsichtlich einer relativen Änderung ausgewertet. Der Abstand zwischen zwei ausgewählten Maxima der z-PSF an der Schichtunterseite 30 wird ins Verhältnis gesetzt zum Abstand der gleichen Maxima der z-PSF an der Schichtoberseite 28. Unter dem Begriff der „gleichen Maxima“ ist hierbei zu verstehen, dass der funktionell gleiche Abstand gemessen wird, also beispielsweise beides Mal der Abstand zwischen dem Hauptmaximum und dem ersten Nebenmaximum oder zwischen dem Hauptmaximum und dem zweiten Nebenmaximum oder zwischen dem ersten Nebenmaximum und dem zweiten Nebenmaximum usw.In a variant I is in one step S6a the distance between the same maxima in the z-PSF was evaluated for a relative change. The distance between two selected maxima of the z-PSF on the underside of the layer 30 is related to the distance between the same maxima of the z-PSF on the top of the layer 28 , The term “same maxima” is to be understood here to mean that the functionally identical distance is measured, for example, both times the distance between the main maximum and the first secondary maximum or between the main maximum and the second secondary maximum or between the first secondary maximum and the second Secondary maximum etc.

In einer Variante II wird in einem Schritt S6b die Verbreiterung des gleichen Maximums ermittelt, beispielsweise die Verbreiterung des Hauptmaximums. Auch hier wird wieder ein relativer Wert gewonnen, d. h. die Breite eines ausgewählten Maximums an der Schichtunterseite 30 wird ins Verhältnis gesetzt zur Breite des gleichen Maximums der z-PSF an der Schichtoberseite 28.Variant II is in one step s6b determines the broadening of the same maximum, for example the broadening of the main maximum. Again, a relative value is obtained, ie the width of a selected maximum on the underside of the layer 30 is related to the width of the same maximum of the z-PSF on the top of the layer 28 ,

Eine der beiden Varianten wird ausgeführt, also entweder der Schritt S6a oder der Schritt S6b. Beide Varianten erlauben es, in einem Schritt S7 aus dem ermittelten Relativwert und der scheinbaren Schichtdicke d' die Brechzahl n und die (tatsächliche) Schichtdicke d der Schicht 6 zu ermitteln. Anstatt des einteiligen Schritts S7 ist auch ein gestufter Ansatz möglich, bei dem aus den Relativwerten und der scheinbaren Schichtdicke d' zuerst die Brechzahlen und danach die Schichtdicke d ermittelt wird.One of the two variants is executed, i.e. either the step S6a or the step s6b , Both variants allow one step S7 from the determined relative value and the apparent layer thickness d 'the refractive index n and the (actual) layer thickness d of the layer 6 to investigate. Instead of the one-piece step S7 a staged approach is also possible, in which the relative values and the apparent layer thickness are used d ' first the refractive indices and then the layer thickness d is determined.

Bei der Ausführung des Schrittes S7 kann eine Umrechnungskurve zum Einsatz kommen, die vor Ausführung des Schrittes bereitgestellt wird. Die Umrechnungskurve gibt beispielsweise den Zusammenhang zwischen n und relativer Änderung von Abstand bzw. Verbreiterung an oder gleich den Zusammenhang zwischen n und d und relativen Abstand bzw. Verbreiterung und scheinbarer Schichtdicke d'. Die Umrechnungskurve kann aus Optiksimulationen für das konkrete Objektiv 10 berechnet werden oder auch für das konkrete Objektiv 10 experimentell ermittelt werden.When executing the step S7 a conversion curve can be used, which is provided before the step is carried out. The conversion curve shows, for example, the relationship between n and relative change in distance or widening at or equal to the relationship between n and d and relative distance or widening and apparent layer thickness d ' , The conversion curve can be made from optical simulations for the specific lens 10 can be calculated or for the specific lens 10 can be determined experimentally.

Bei der Ausführung des Schrittes S7 ist die Kenntnis der Eigenschaft des Objektivs relevant, da die Verbreiterung beziehungsweise die Abstandsänderung zwischen den Maxima vom Objektiv abhängt. Dies wird aus dem Unterschied zwischen den 3A/3B einerseits und 4A/4B andererseits deutlich. Die 4A und 4B zeigen die z-PSF an der Schichtober- 28 bzw. -unterseite 30, wie auch die 3A und 3B. 3A/B und 4A/B unterscheiden sich allerdings hinsichtlich der Dicke der Schicht und der Objektiveigenschaften. Die Kurven der 3A und 3B wurden an einer 1 mm dicken, verspiegelten Glasschicht mit einem Objektiv 10x/0.25 erhalten, die Kurven der 4A und 4B an einer Schicht in Form eines 0,17 mm dicken Deckglases auf einer spiegelnden Oberfläche als Substrat 26. Dabei wurde ein Objektiv 50x/0.7 verwendet. Man sieht, dass der Verbreiterungseffekt für Objektive mit hoher numerischer Apertur besonders ausgeprägt ist.When executing the step S7 is the knowledge of the property of the lens relevant, since the broadening or the change in distance between the maxima depends on the lens. This is the difference between the two 3A / 3B on the one hand and 4A / 4B on the other hand clearly. The 4A and 4B show the z-PSF on the upper layer 28 or underside 30 , like that 3A and 3B , 3A /Federation 4A / B, however, differ in terms of the thickness of the layer and the lens properties. The curves of the 3A and 3B were on a 1 mm thick, mirrored glass layer with a lens 10x / 00:25 get the curves of the 4A and 4B on a layer in the form of a 0.17 mm thick cover glass on a reflective surface as a substrate 26 , It was a lens 50x / 0.7 used. It can be seen that the broadening effect is particularly pronounced for lenses with a high numerical aperture.

Da die Verbreiterung der z-PSF bzw. die Änderung des Abstandes zwischen den Maxima der z-PSF von den Eigenschaften des Objektivs abhängt, ist es selbstverständlich im Verfahren vorgesehen, immer dasselbe Objektiv zu verwenden. Auch ist es hinsichtlich seiner optischen Abbildungseigenschaften bei der Messung an den Flächen 28 und 30 immer in derselben Einstellung zu belassen, beispielsweise was einen Korrekturring etc. angeht.Since the broadening of the z-PSF or the change in the distance between the maxima of the z-PSF depends on the properties of the lens, it is of course provided in the method to always use the same lens. It is also with regard to its optical imaging properties when measuring on the surfaces 28 and 30 always in the same setting, for example with regard to a correction ring etc.

Mit dem oben geschilderten Verfahren lässt sich auch eine Bildgebung hinsichtlich Schichtdickenverlauf und Brechzahlverlauf der Schicht 6 erhalten, wenn nämlich das Verfahren für verschiedene laterale Orte ausgeführt wird, beispielsweise die entsprechende Verstellung des Scanners 18. Dabei kann natürlich zuerst mit einer z-Einstellung auf die Schichtoberseite 28 gescannt werden und danach mit einer z-Einstellung auf die Schichtgrenzfläche 30. Dieses Vorgehen dürfte in der Regel schneller sein, da herkömmliche Scanner 18 schneller arbeiten als eine z-Verstellung am Objektiv 10 oder dem Probentisch 4.The method described above can also be used to image the course of the layer thickness and the refractive index of the layer 6 obtained when the method is carried out for different lateral locations, for example the corresponding adjustment of the scanner 18 , Of course, you can start with a z setting on the top of the layer 28 be scanned and then with a z setting on the layer interface 30 , This procedure is usually faster than conventional scanners 18 work faster than z adjustment on the lens 10 or the rehearsal table 4 ,

Gleichermaßen kann auch ein Schichtsystem aus mehreren Schichten schichtweise analysiert werden.Similarly, a layer system consisting of several layers can be analyzed layer by layer.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2004/0085544 A1 [0003]US 2004/0085544 A1 [0003]
  • EP 0814318 A2 [0003]EP 0814318 A2 [0003]

Claims (10)

Verfahren zur Bestimmung von Dicke und Brechzahl einer Schicht (6), die sich auf einem Substrat (26) befindet, wobei die Schicht (6) zum Substrat (26) hin eine Schichtunterseite (30) und eine vom Substrat (26) abgewandte Schichtoberseite (28) hat und wobei folgende Schritte ausgeführt werden: a) Festlegen eines lateralen Orts der Schicht (6), b) konfokales mikroskopisches Abbilden der Schicht (6) am lateralen Ort und an mehreren axialen Positionen entlang einer optischen Achse (8), c) Ermitteln einer ersten axialen Lage eines Haupt- oder Nebenmaximums einer axialen Intensitätsverteilung an der Schichtunterseite (30) für den lateralen Ort und Ermitteln einer zweiten axialen Lage desselben Haupt- oder Nebenmaximums einer Intensitätsverteilung an der Schichtunterseite (30) für den lateralen Ort, d) Bestimmen eines ersten Werts eines Formmerkmals der Intensitätsverteilung an der Schichtunterseite (30) für den lateralen Ort und eines zweiten Werts desselben Formmerkmals der Intensitätsverteilung an der Schichtoberseite (28) für den lateralen Ort und e) Bestimmen von Dicke und Brechzahl der Schicht (6) am lateralen Ort aus einem Unterschied zwischen erster und zweiter axialer Lage und einem Unterschied zwischen erstem und zweitem Wert des Formmerkmals.Method for determining the thickness and refractive index of a layer (6) which is located on a substrate (26), the layer (6) towards the substrate (26) having an underside (30) of the layer and an upper side of the layer facing away from the substrate (26) ( 28) and the following steps are carried out: a) determining a lateral location of the layer (6), b) confocal microscopic imaging of the layer (6) at the lateral location and at several axial positions along an optical axis (8), c) determining a first axial position of a main or secondary maximum of an axial intensity distribution on the underside of the layer (30) for the lateral location and determining a second axial position of the same main or secondary maximum of an intensity distribution on the underside of the layer (30) for the lateral location, d) determining a first value of a shape feature of the intensity distribution on the underside of the layer (30) for the lateral location and a second value of the same shape feature of the intensity distribution on the top of the layer (28) for the lateral location and e) determining the thickness and refractive index of the layer (6) at the lateral location from a difference between the first and second axial position and a difference between the first and second value of the shape feature. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt c) und/oder Schritt d) an der Schichtober- und der Schichtunterseite (30, 28) jeweils ein z-Stapel mit mind. drei axialen Positionen am lateralen Ort aufgenommen wird.Procedure according to Claim 1 , wherein in step c) and / or step d) a z-stack with at least three axial positions at the lateral location is recorded on the top and bottom of the layer (30, 28). Verfahren nach Anspruch 2, wobei in Schritt d) eine Breite des Haupt- oder Nebenmaximums als Formmerkmal bestimmt wird.Procedure according to Claim 2 , wherein in step d) a width of the main or secondary maximum is determined as a shape feature. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Ausführung der Schritte c) und d) am lateralen Ort jeweils eine längs der optischen Achse (8) aufgelösten ersten Punktbildverwaschungsfunktion an der Schichtunterseite (30) und einer längs der optischen Achse (8) aufgelösten zweiten Punktbildverwaschungsfunktion an der Schichtoberseite (28) bestimmt und die Punktbildverwaschungsfunktionen als Intensitätsverteilungen verwendet werden.Procedure according to Claim 1 , wherein in order to carry out steps c) and d) at the lateral location, a first point image washing function on the underside of the layer (30), which is resolved along the optical axis (8), and a second point image washing function on the top of the layer, which is resolved along the optical axis (8). determined and the point image blurring functions are used as intensity distributions. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Formmerkmal einen Abstand zweier Maxima, welche in der Intensitätsverteilung vorhanden sind, umfasst, so dass das Ermitteln des Unterschieds zwischen erstem und zweitem Wert des Formmerkmals ein Ermitteln einer Änderung eines Abstands von Maxima umfasst.Procedure according to one of the Claims 1 to 4 , wherein the shape feature comprises a distance between two maxima, which are present in the intensity distribution, so that determining the difference between the first and second value of the shape feature comprises determining a change in a distance from maxima. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Formmerkmal ein Intensitätsverhältnis von Maxima, die in der Intensitätsverteilung vorhanden sind, umfasst, so dass das Ermitteln des Unterschieds zwischen erstem und zweitem Wert des Formmerkmals ein Ermitteln einer Veränderung des Intensitätsverhältnisses von Maxima umfasst.Procedure according to one of the Claims 1 to 5 , wherein the shape feature comprises an intensity ratio of maxima that are present in the intensity distribution, so that determining the difference between the first and second values of the shape feature includes determining a change in the intensity ratio of maxima. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren für verschiedene laterale Orte der Schicht (6) wiederholt wird, um scannend eine laterale Verteilung von Brechzahl und Schichtdicke zu ermitteln.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 The method is repeated for different lateral locations of the layer (6) in order to determine a lateral distribution of refractive index and layer thickness by scanning. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zum konfokalen mikroskopischen Abbilden ein Objektiv (10) verwendet wird und für dieses Objektiv (10) eine Umrechnungskurve bereitgestellt wird, welche die Brechzahl der Schicht (6) als Funktion des Unterschieds zwischen erster und zweiter axialer Lage und Unterschied zwischen erstem und zweitem Wert des Formmerkmals angibt.Procedure according to one of the Claims 1 to 5 A lens (10) is used for confocal microscopic imaging and a conversion curve is provided for this lens (10), which shows the refractive index of the layer (6) as a function of the difference between the first and second axial positions and the difference between the first and second values of the shape feature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Schicht (6) Teil eines Mehrschichtsystems ist.Procedure according to one of the Claims 1 to 8th , wherein the layer (6) is part of a multilayer system. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Schicht (6) eine im Mehrschichtsystem innenliegende Schicht ist.Procedure according to Claim 9 , wherein the layer (6) is an inner layer in the multilayer system.
DE102018117470.5A 2018-07-19 2018-07-19 Method for determining the thickness and refractive index of a layer Pending DE102018117470A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018117470.5A DE102018117470A1 (en) 2018-07-19 2018-07-19 Method for determining the thickness and refractive index of a layer
PCT/EP2019/069211 WO2020016284A1 (en) 2018-07-19 2019-07-17 Method for determining the thickness and refractive index of a layer
CN201980048346.XA CN112437867B (en) 2018-07-19 2019-07-17 Method for determining the thickness and refractive index of a layer
US17/260,356 US11371831B2 (en) 2018-07-19 2019-07-17 Method for determining the thickness and refractive index of a layer using a shape feature during analysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018117470.5A DE102018117470A1 (en) 2018-07-19 2018-07-19 Method for determining the thickness and refractive index of a layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018117470A1 true DE102018117470A1 (en) 2020-01-23

Family

ID=67439193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018117470.5A Pending DE102018117470A1 (en) 2018-07-19 2018-07-19 Method for determining the thickness and refractive index of a layer

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11371831B2 (en)
CN (1) CN112437867B (en)
DE (1) DE102018117470A1 (en)
WO (1) WO2020016284A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0814318A2 (en) 1996-06-17 1997-12-29 THE INSTITUTE OF PHYSICAL & CHEMICAL RESEARCH Method of measuring thickness and refractive indices of component layers of laminated structure and measuring apparatus for carrying out the same
JP2002323659A (en) * 2001-04-25 2002-11-08 Olympus Optical Co Ltd Confocal optical system and scanning confocal microscope using the same
US20040085544A1 (en) 2002-09-09 2004-05-06 De Groot Peter J. Interferometry method for ellipsometry, reflectometry, and scatterometry measurements, including characterization of thin film structures

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE396497T1 (en) * 2000-01-21 2008-06-15 Hamamatsu Photonics Kk THICKNESS MEASURING APPARATUS, THICKNESS MEASURING METHOD AND WET ETCHING APPARATUS AND WET ETCHING METHODS USING THE SAME
DE10321885B4 (en) 2003-05-07 2016-09-08 Universität Stuttgart Arrangement and method for highly dynamic, confocal technology
TW200604563A (en) 2004-07-22 2006-02-01 Hitachi Maxell Light shield sheet, optical apparatus, and method of manufacturing light shield sheet
CN100472231C (en) * 2004-07-22 2009-03-25 日立麦克赛尔株式会社 Antireflecting film and optical element for optical pickup device
DE102009029471A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror for use in a microlithography projection exposure apparatus
WO2011083544A1 (en) * 2010-01-06 2011-07-14 パナソニック株式会社 Film thickness measuring apparatus using interference and method of measuring film thickness using interference
US8390926B2 (en) 2010-08-12 2013-03-05 Photon Dynamics, Inc. High speed acquisition vision system and method for selectively viewing object features
CN101957181A (en) * 2010-09-08 2011-01-26 常州丰盛光电科技股份有限公司 Device for rapidly detecting thickness of anti-UV layer
CN106079761B (en) * 2016-08-03 2018-09-25 江苏盛纺纳米材料科技股份有限公司 A kind of nanofiber high magnification hydrophilic nonwoven material and preparation method
DE102017116745A1 (en) * 2017-07-25 2019-01-31 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Confocal microscope for layer thickness measurement and microscopy method for coating thickness measurement
CN110118533B (en) * 2018-02-05 2021-08-03 上海微电子装备（集团）股份有限公司 Three-dimensional detection method and detection device
CN108634928B (en) * 2018-04-23 2020-08-11 东北大学秦皇岛分校 Corneal measurement method and system
KR102075356B1 (en) * 2018-08-27 2020-02-10 한양대학교 산학협력단 Specimen thickness measuring device and Specimen Thickness Measuring Method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0814318A2 (en) 1996-06-17 1997-12-29 THE INSTITUTE OF PHYSICAL & CHEMICAL RESEARCH Method of measuring thickness and refractive indices of component layers of laminated structure and measuring apparatus for carrying out the same
JP2002323659A (en) * 2001-04-25 2002-11-08 Olympus Optical Co Ltd Confocal optical system and scanning confocal microscope using the same
US20040085544A1 (en) 2002-09-09 2004-05-06 De Groot Peter J. Interferometry method for ellipsometry, reflectometry, and scatterometry measurements, including characterization of thin film structures

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 2002-323 659 A, Maschinenübersetzung, Espacenet [abgerufen am 27.03.2019] *

Also Published As

Publication number Publication date
US11371831B2 (en) 2022-06-28
WO2020016284A1 (en) 2020-01-23
CN112437867A (en) 2021-03-02
CN112437867B (en) 2022-10-04
US20210293530A1 (en) 2021-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006050834B4 (en) Trench measurement system with a chromatic confocal height sensor and a microscope
EP2137488B1 (en) Method and assembly for optical reproduction with depth discrimination
EP1631809B1 (en) Method for determining the image quality of an optical imaging system
DE102007021823A1 (en) Improved resolution measurement system for structures on a substrate for semiconductor fabrication and use of apertures in a measurement system
DE102012009836A1 (en) Light microscope and method for image acquisition with a light microscope
EP1618426A1 (en) Method and array for determining the focal position during imaging of a sample
DE102013016368A1 (en) Light microscope and microscopy method for examining a microscopic sample
DE102017223014A1 (en) Method for determining the thickness of a sample holder in the beam path of a microscope
DE102012223128A1 (en) Autofocus method for microscope and microscope with autofocus device
WO2016193037A1 (en) Method for determining spatially resolved height information of a sample by means of a wide-field microscope, and wide-field microscope
DE102007039981A1 (en) Method for determining the ideal focus position of substrates in a measuring machine
EP3374755A1 (en) Light microscope and method for determining a wavelength-dependent refractive index of a sample medium
DE102019109832B3 (en) Light sheet microscope and method for acquiring a measured variable
DE102008005356B4 (en) Autofocus device and Autofokussierverfahren for an imaging device
DE102019208114B4 (en) Device and method for 3D measurement of object coordinates
WO2014147257A1 (en) Light-microscopy method for locating point objects
DE102019102330B3 (en) Optical system for a microscope, microscope with an optical system and method for imaging an object using a microscope
DE102014003145A1 (en) Method for correcting spherical aberration in microscopic applications
DE102014222271B4 (en) Mask inspection system for inspection of lithographic masks
DE102013211286A1 (en) Method for measuring a workpiece with an optical sensor
DE102018218095B4 (en) Procedure for edge determination of a measurement object in optical metrology and coordinate measuring machine
EP3988989B1 (en) Method and microscope with a device for detecting displacements of a sample relative to a lens
DE102018117470A1 (en) Method for determining the thickness and refractive index of a layer
DE102008031412A1 (en) Device i.e. line scanner, for monitoring measuring points on object surface to be measured, has focus plane displaceable parallel to object surface, where object surface is displaceable lateral to focus plane
DE102016203671A1 (en) Method for determining a height information of a sample and a scanning microscope

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified